光学玻璃论文

长期从事无机功能材料、纳米材料和光功能材料等方面的教学、科研工作。 1986年起承担“材料研究方法”、“材料科学基础”等 本科课程以及“光功能材料”、“科技文献与网络资源检索”等研究生课程的教学工作，积累了丰富的教学经验。1993年获得上海市优秀教学成果三等奖， 1999年获得耀华奖教金。1986年起参加工业废渣在玻璃工业中综合利用的研究工作，先后参加了上海市 冶金局“高炉渣瓶罐玻璃研制”、“钢渣微晶玻璃研究”、“高炉渣耐碱玻璃纤维的制研及中试”等项目的研究工作，取得良好的社会与经济效益。1990年起承担二氧化硅纳米颗粒、纳米膜的研究工作，在纳米材料的研究上积累了较多经验。1997年起先后承担洛阳浮法玻璃集团“玻璃工厂原料优化控制”、“防火玻璃研制”等项目的研究开发工作；2000年参加国家自然科学基金“碲铌铅类重金属氧化物玻璃的非线性光学性质的研究”工作；2002年承担上海市汽车工业发展基金会“EMS系统氧传感器数据库及摩托车用氧传感器开发研究”工作。2004年起承担上海市科委纳米专项基金“梯度纳米晶掺杂碲酸盐信息玻璃研制”工作。目前正从事含金属纳米晶及纳米线新型光功能玻璃材料、新型氧敏传感器材料及器件等的研发工作。迄今先后在 J Non-C Solids、SPIE、Optical Materials、材料导报、无机材料学报、功能材料、光电子技术、光电子激光、汽车技术、建筑材料学报、玻璃与搪瓷等国内外学术期刊上发表论文60余篇，编有《信息材料概论》、《材料研究方法》等教材，拥有国家发明专利及实用新型专利3项。

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第一章 光学理论分析 /PH4Rig' 光学系统是由透镜组合而成，本章主要叙述光的基本原理，透镜的几何光学成像理论，以及像差的问题，当中并以光学厂实际生产的镜头为例子，辅以印证理论。 gX/H 1-1基本原理 ^%A|g&V}Nn 光是自然界的产物，以下就光的特性以及物理量加以说明。 J>qjp\a=1 1-1可见光 In?rn%h 可见光是电磁波谱之一部份，大部分之人的眼睛是两个电磁波接收器，工作於此波段并定义出可见光。 w4lJ d,IYx vR 图1-1 在温和的照明下，眼睛对不同波长之光的相对视力灵敏度。 rY1%K=PWj% 在光学中常用奈米(nanometer；nm；大陆译为纳米；1nm=1×10-9m)为波长单位， 图1-1可见光中心区域波长550nm，颜色为黄绿色，视力灵敏曲线在长波长及短波长处渐趋近於轴，由之可见光谱无确定之极限，任意定视力灵敏度降至其最大值的1%处的波长为极限两极限约为430nm和690nm，若在此限度外之辐射甚强眼睛仍能探测到，在许多物理实验中可用照相底片或感光灵敏之电子探测器代替人眼。 rjq^[ibO 光同时具有波和微粒的特性，对於光的行进以电磁波解释，对於光的吸收与辐射，则当作微粒来处理。 8K)A{ 一般基础光学依光的性质和实验结果分为三类 }kS*Oj` 几何光学：将光视为粒子处理，但考虑的是整体特性表现，亦即对光的描述是用光线（ray）的集合－光束（light beam），以及物点像点等概念的光学。 U*hP83 量子光学：将光视为粒子处理，但探讨的是各别粒子本质的光学。 "+P b{ 波动光学：将光视为电磁波处理的光学又称物理光学。 lI'M~NXdk 本论文研究的是精密光学元件(镜头)，因此以几何光学为应用基础。 4pEK)%> 1-1光源和光速 *[ D_{U 物体本身能发光的，如太阳、火焰、电灯、雷射称为光源（luminous source）。藉著光源照射，其他物体反射光线（ray），方能使我们感觉物体的存在。光线可看做是由许多光子（photon）所组成，至於光束则是由许多光线汇集而成的光束线。 v~=}o%1I 光在真空中，具有最大的速度，用符号c代表光在真空中的速度，是自然界的常数：c=299,5km/s≈30万公里/秒。 ~5Vtj3q0S 1-2光度与照度 l+p&2;)u 光源的发光强度称为光度（luminous intensity）。以鲸油脂制成的蜡烛，每小时燃烧120格冷（1grain≈0648克），所发出的光度，定为一国际烛光。 7Mfrh:Oh@VL VD≡ ＝ 。 （1-6） B 2ql^,P VD值约介於20~80之间，此值越小表示色散愈大。 Z8n~(Gf 1-7光学玻璃 {f>d 用於制造成透镜等光学元件的玻璃，特别讲究纯度和均匀度等性质，所以称为光学玻璃。 j f8Z`P 描述光学玻璃有两个重要的参数为折射率ND与VD，有了ND值及VD值，那麼光学玻璃的光学特性就几乎完全掌握了。 L|ya0 $ 光学玻璃之材质务必兼顾到光学性质，物理性质，及化学性质。 K;I/(g~ 性能分为光学性质：折射率、色散率、著色度。物理性质：比重。机械性质：硬度(耗损率)、冲击、弯曲率。热性质：转移点、软化点、线膨胀系数。电气性质：使用波长。化学性质：耐水性、耐酸碱性、耐风化性。 Kf):yz"q 特性有耐水性、耐酸碱性良好，即化学性质稳定。一般而言，折射率高者，耐酸性差，耐水性好，普遍来说材质含铅，所以比重较重。相反地，折射率低者，耐酸性好而耐水性差，比重较轻。研磨之难易度视光学玻璃被水侵蚀之快慢而定，耐水性差最易研磨，而耐水性良好即难研磨。耐化学性差之光学玻璃，较易研磨，但研磨面较易产生云雾霉状，或腐蚀。 HU6TqZHf 品质定义为依折射率与色散率而分，其种类共有两百多种。光学上之均匀性。光学公差，折射率△Nd：±00001~±0001，色散率△Vd：±2%~±05%。脉纹与气泡、偏 wZ7Vgn<